(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二成分現像剤を収容する現像槽と、
前記現像槽内部を区分けする仕切り板と、
前記仕切り板によって区分され、平行に配置され対になって前記二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、
前記第１および第２現像剤搬送路の内部にそれぞれ回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材および第２搬送部材と、
第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、
第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、
前記第２現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラーと、
回転軸撓み防止ベルトとを備え、
前記第１搬送部材が、第１回転軸と、第１回転軸に固定される第１螺旋羽根と、前記現像槽の外部に延伸された第１回転軸の端部に設けられる第１受動ギアとを有し、
前記第２搬送部材が、第２回転軸と、第２回転軸に固定される第２螺旋羽根と、前記現像槽の外部に延伸された第２回転軸の端部に設けられる第２受動ギアとを有し、
前記回転軸撓み防止ベルトが、前記現像槽外部において前記第１回転軸および第２回転軸に架橋されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記第１および第２搬送部材が、それぞれ第１および第２回転軸に固定配置された第１プーリおよび第２プーリを備え、前記回転軸撓み防止ベルトが、第１および第２プーリの外周に接触するように架橋されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記第１および第２プーリが、それぞれ第１および第２受動ギアに隣接して配置されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記請求項１から３のいずれかに記載された現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、
前記現像装置の第１受動ギアと第２受動ギアとを駆動する駆動ギアと、
前記トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記駆動ギアが、前記第１および第２受動ギアの間に互いに係合するように配置されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤により画像形成を行う現像装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタおよびファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置が知られている。電子写真方式の画像形成装置は、感光体の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって前記静電潜像に対してトナーを供給して前記静電潜像を現像し、現像によって形成されるトナー像を用紙等のシートに転写し定着させる。
【０００３】
近年、カラー化や高画質化に対応した画像形成装置では、トナーの帯電安定性に優れる現像剤（以下では、「二成分現像剤」とも称す）がよく使用されている。二成分現像剤はトナーとキャリアとからなり、それらを現像装置内で撹拌するとトナーとキャリアとが摩擦し、この摩擦によって適正に帯電したトナーが得られる。帯電したトナーは、二成分現像剤担持部材（現像ローラ）の表面に供給される。二成分現像剤担持部材のトナーは、静電的吸引力によって、像担持体（感光体）に形成されている静電潜像に移動する。これにより感光体上にトナー像が形成される。
【０００４】
また、画像形成装置の高速化および小型化が要求されており、二成分現像剤の帯電を迅速且つ充分に行い、二成分現像剤の搬送も迅速に行う必要がある。
そこで、従来の画像形成装置では、補給トナーを二成分現像剤中に即時に分散させて適切な帯電量を付与するために、二成分現像剤を循環搬送させる循環方式の現像装置が採用されている。
【０００５】
循環方式の現像装置は、特許文献１に示されるように、現像ケース内に、二成分現像剤が循環搬送されるような経路である２つの搬送路と、２つの搬送路にそれぞれ配置され二成分現像剤を撹拌しながら搬送する２つの搬送スクリューとを有する。現像装置内の二成分現像剤のトナー濃度が所定値よりも下回った場合、トナー補給スクリューによって搬送路へトナーが補給され、補給されたトナーと二成分現像剤を攪拌しながら搬送する。
【０００６】
また、特許文献２には、現像剤が収容される筐体内に、第１撹拌搬送スクリュー，第２撹拌搬送スクリュー，現像ローラが備えられ、第１撹拌搬送スクリューおよび第２撹拌搬送スクリューの現像剤の搬送方向下流側の端部に、螺旋羽と位相（ピッチ）の進行方向が逆向きの逆螺旋羽を設け、逆螺旋羽には貫通穴が形成されている現像装置が提案されている。
この現像装置では、逆螺旋羽によって逆方向に搬送された現像剤が貫通孔を通過して元に戻ることにより逆螺旋羽根付近の現像剤に対流を発生させ、デッドスペース部分の現像剤を効率よく撹拌して、現像剤溜まりの発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５５７２３号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の現像装置においては、搬送部材として螺旋羽根を有するオーガスクリューが使用されているが、オーガスクリューの回転軸を細くしたり樹脂で形成すると、その回転軸の剛性が低下しやすくなる。
また、この剛性が低下すると、オーガスクリューが撓むことによって、螺旋羽根が現像槽の内壁と接触する場合があり、オーガスクリューと内壁との隙間に挟まったトナーが凝集して、転写不良等の画像不具合が発生するという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、搬送部材の回転軸の剛性が低くても、搬送部材の撓みを抑えることができる現像装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、二成分現像剤を収容する現像槽と、前記現像槽内部を区分けする仕切り板と、前記仕切り板によって区分され、平行に配置され対になって前記二成分現像剤を循環搬送する第１現像剤搬送路および第２現像剤搬送路と、前記第１および第２現像剤搬送路の内部にそれぞれ回転自在に設けられ、二成分現像剤を一方向に搬送する第１搬送部材および第２搬送部材と、第１現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路へ導く第１連通路と、第２現像剤搬送路内にある二成分現像剤を第1現像剤搬送路へ導く第２連通路と、前記第２現像剤搬送路内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラムに供給する現像ローラーと、回転軸撓み防止ベルトとを備え、前記第１搬送部材が、第１回転軸と、第１回転軸に固定される第１螺旋羽根と、前記現像槽の外部に延伸された第１回転軸の端部に設けられる第１受動ギアとを有し、前記第２搬送部材が、第２回転軸と、第２回転軸に固定される第２螺旋羽根と、前記現像槽の外部に延伸された第２回転軸の端部に設けられる第２受動ギアとを有し、前記回転軸撓み防止ベルトが、前記現像槽外部において前記第１回転軸および第２回転軸に架橋されていることを特徴とする現像装置を提供するものである。
【００１０】
この発明によれば、搬送部材の回転軸の剛性が低い場合であっても、回転軸撓み防止ベルトによって２つの回転軸の間の距離が一定に保たれるので、回転駆動時における搬送部材の撓みを防止することができる。その結果、搬送部材が現像槽の内壁に接触することを未然に防止し、凝集トナーの発生を防止できる。
【００１１】
また、本発明の現像装置は、前記第１および第２搬送部材が、それぞれ第１および第２回転軸に固定配置された第１プーリおよび第２プーリを備え、前記回転軸撓み防止ベルトが、第１および第２プーリの外周に接触するように架橋されていることを特徴とする。
この発明によれば、第１および第２のプーリの外周に接触するように回転軸撓み防止ベルトが架橋されているので、回転軸撓み防止ベルトの蛇行を防止でき、搬送部材のより安定した撓み防止効果が得られる。
【００１２】
また、本発明の現像装置は、前記第１および第２プーリが、それぞれ第１および第２受動ギアに隣接して配置されることを特徴とする。
この発明によれば、回転軸撓み防止ベルトが、搬送部材の撓みの原因となる力を受ける受動ギアに隣接配置されるので、より確実に、搬送部材の撓みを防止できる。
【００１３】
また、この発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナー補給装置と、前記現像装置の第１受動ギアと第２受動ギアとを駆動する駆動ギアと、前記トナー補給装置から補給されたトナーを用いて前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、前記転写されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、搬送部材の撓みを有効に防止できるので、搬送部材と現像槽の内壁とが接触して起こる凝集トナーの発生を防止することができ、転写不良等の画像不具合の発生を防止できる。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、前記駆動ギアが、前記第１および第２受動ギアの間に互いに係合するように配置されることを特徴とする。
この発明によれば、駆動する２つの受動ギアの回転方向は駆動ギアの回転方向と反対になり、受動ギアどおしの距離が長くなる方向への動きを制限する回転軸撓み防止ベルトと、受動ギアの間に配置された駆動ギアとによって、２つの受動ギアの動きが制限され、２つの回転軸間の距離が一定に保たれ、搬送部材の撓みを最小限に抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、回転軸撓み防止ベルトによって２つの回転軸間の距離が一定に保たれるので、回転駆動時における２つの搬送部材の撓みを抑えることができる。
その結果、搬送部材が現像槽の内壁に接触することが防止され、その接触により発生していた凝集トナーの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の全体構成を示す説明図である。
【図２】図１の画像形成装置における現像装置の概略断面図である。
【図３】図２の現像装置のＡ−Ａ´線断面矢視図である。
【図４】図２の現像装置のＢ−Ｂ´線断面矢視図である。
【図５】図３の現像装置のＣ−Ｃ´線断面矢視図である。
【図６】図３の現像装置のＤ−Ｄ´線断面矢視図である。
【図７】この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の構成を示す概略断面図である。
【図８】図７に示すトナー補給装置のＥ−Ｅ´線断面矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しながら、本発明の現像装置および画像形成装置の実施形態を詳説する。なお、これによってこの発明が限定されるものではない。
＜画像形成装置の構成＞
図１に、本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一実施例の全体構成の説明図を示す。
この画像形成装置１００は、主として、複数の現像装置２ａ〜２ｄがケーシング内に収容された現像装置収容部１００Ａと、定着装置１２がケーシング内の現像装置収容部１００Ａの上方に収容された定着装置収容部１００Ｂと、それらの間に設けられて定着装置１２の熱が現像装置側に伝わらないように断熱するための隔壁３０とを備える。
また、外部から伝達される画像データに応じてシート状の記録媒体（記録用紙）に多色または単色の画像を形成する装置である。さらに、図１の定着装置収容部１００Ｂの横であって、現像装置収容部１００Ａの上面は排紙トレイ１５となっている。
【００１８】
図１の実施形態では、画像形成装置としてプリンターの場合を例示している。ただし、画像形成装置としては、外部から伝達される画像データおよび／またはスキャナによって原稿から読み取った画像データに応じても記録媒体に多色または単色の画像を形成することができるコピー機、ファクシミリ装置またはこれらの機能を備えた複合機であってもよい。
【００１９】
〔現像装置収容部１００Ａの構成〕
現像装置収容部１００Ａには、図１に示すように、４つの感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を帯電させる４つの帯電器（帯電装置）５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）１と、黒、シアン、マゼンタおよびイエローのトナーを個別に収容して各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する４つの現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、現像および画像転写後の各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に残存する残留トナーを除去する４つのクリーナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、各現像装置２ａ〜２ｄに前記４色のトナーを個別に補給する４つのトナー補給装置２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面のトナー像を記録媒体に転写する中間転写ベルトユニット（転写装置）８と、中間転写ベルトクリーニングユニット９等が収容されている。
【００２０】
ここで、ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄがイエロー画像形成用の部材であることを示したものである。
この画像形成装置１００では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データに基づいて、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に、黒トナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像およびイエロートナー画像が選択的に形成される。そして、これらの形成された各トナー画像が中間転写ベルトユニット８上で重ねられ、記録媒体上に１つのカラー画像が形成される。
【００２１】
各色に対応する感光体ドラム３ａ〜３ｄは同じ構成であるため、以下の説明では符号を３に統一する。また、これと同様に、現像装置は符号を２、帯電器は符号を５、クリーナユニットは符号を４、トナー補給装置は符号を２２に統一して説明する。
この発明の特徴的な構成である現像装置については、後述する。
【００２２】
感光体ドラム３は、導電性基体およびその表面に形成される感光層から構成され、帯電と露光による潜像形成を担う円筒状部材である。感光体ドラム３は、光の照射によって導電性を示し、その表面に静電潜像と呼ばれる電気的な画像が形成される。また、感光体ドラム３は、軸線回りに回転駆動が可能となるよう図示しない駆動手段により支持されている。
各感光体ドラム３の下方には、それぞれ異なる色の画像を形成するための４つの現像装置２が配置される。
【００２３】
クリーナユニット４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム３の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。帯電器５としては、図１に示す接触ローラ型の他に、接触ブラシ型または非接触チャージャー型等の帯電器が用いられる。
【００２４】
露光ユニット１は、帯電器５と現像装置２の下方から、画像データに応じた光を、帯電された感光体ドラム３の表面に照射して露光することにより、感光体ドラム３の表面に画像データに応じた静電潜像を形成するものである。
本実施形態においては、露光ユニット１は、図１に示すように、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。ただし、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）またはＬＥＤ書込みヘッドを用いることもできる。
露光ユニット１は、現像装置２の下方に配置される。
【００２５】
中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、図示しない中間転写ベルトテンション機構を備えている。
中間転写ローラ６、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構は、中間転写ベルト７を張架し、図１の矢印Ｂ方向に中間転写ベルト７を回転駆動させるものである。
【００２６】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構における中間転写ローラ取付部に回転可能に支持されている。中間転写ローラ６には感光体ドラム３のトナー像を中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスが印加されている。
【００２７】
中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３に接触するように設けられている。中間転写ベルト７上には、感光体ドラム３に形成された各色成分のトナー像が順次重ねて転写されることにより、カラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。中間転写ベルト７は、厚さが例えば１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２８】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
中間転写ローラ６は、直径が例えば８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとして形成され、表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ローラ６は中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。本実施の形態では、転写電極としてローラ形状のもの（中間転写ローラ６）を使用しているが、これ以外にブラシなども用いることが可能である。
【００２９】
上述のように各感光体ドラム３上の静電潜像は各色成分に応じたトナーにより顕像化されてそれぞれトナー像となり、これらトナー像は中間転写ベルト７上に重ねて合わされ積層される。このように、積層されたトナー像は、中間転写ベルト７の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト７との接触位置（転写部）に移動し、この位置に配置されている転写ローラ１１によって用紙上に転写される。この場合、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで互いに圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
【００３０】
上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方は金属等の硬質材料から形成され、他方は弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）から形成される。
中間転写ベルト７と感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、及び中間転写ベルト７から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去され回収される。
【００３１】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニングブレード（クリーニング部材）が備えられている。中間転写ベルト７におけるクリーニングブレードに接触している部分は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２にて支持されている。
【００３２】
さらに、現像装置収容部１００Ａは、その最下部に配置された複数の記録媒体を収容する給紙トレイ１０と、一側面に配置されて不定形サイズの記録媒体がセットされる手差しトレイ２０と、給紙トレイ１０または手差しトレイ２０から記録媒体を中間転写ベルトユニット（転写装置）８に搬送するためのシート搬送路Ｓ等を備えている。
【００３３】
シート搬送路Ｓは、給紙トレイ１０のシート及び手差しトレイ２０の記録媒体を転写部や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に案内する。ここで、転写部は中間転写ベルト駆動ローラ７１と転写ローラ１１との間に位置する。
さらに、シート搬送路Ｓには、ピックアップローラ１６（１６ａ，１６ｂ）、搬送ローラ２５（２５ａ〜２５ｆ）、レジストローラ１４、転写部（転写ローラ１１）、定着ユニット１２等が配置されている。
【００３４】
搬送ローラ２５は、シートの搬送を促進・補助するための小型のローラであり、シート搬送路Ｓに沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６ａは、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１６ｂは、手差しトレイ２０の近傍に備えられ、手差しトレイ２０からシートを１枚ずつシート搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、シート搬送路Ｓを搬送されているシートを一旦保持し、中間転写ベルト７上のトナー像の先端とシートの先端とを合わせるタイミングでシートを転写部に搬送するものである。
【００３５】
〔定着装置収容部１００Ｂの構成〕
図１に示すように、定着装置収容部１００Ｂに収容された定着装置１２は、トナー画像が転写された記録媒体を挟んで相互に逆方向に回転するヒートローラ８１および加圧ローラ８２と、搬送ローラ２５ｂと、排紙ローラ２５ｃとを備えている。
ヒートローラ８１は、所定の定着温度となるように図示しない制御部によって制御される。この制御部は、図示しない温度検出器からの検出信号に基づいてヒートローラ８１の温度を制御する。
【００３６】
定着温度に昇温したヒートローラ８１と加圧ローラ８２は、記録媒体に圧接してトナーを溶融することにより、記録媒体上にトナー画像を定着させる。
トナー像が定着された記録媒体は、搬送ローラ２５ｂ、２５ｃによってシート搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態（トナー像を下側に向けた状態）で排紙トレイ１５上に排出される。
【００３７】
＜現像装置２の構成＞
図２に、図１に示した現像装置の一実施例の断面図を示す。図３に、図２のＡ−Ａ´線断面矢視図、図４に、図２のＢ−Ｂ´線断面矢視図、図５に、図３のＣ−Ｃ´線断面矢視図、図６に、図３のＤ−Ｄ´線断面矢視図を示す。なお、これらの図において、現像槽１１１内に収容されている現像剤は省略している。
【００３８】
現像装置２は、現像槽１１１内に、感光体ドラム３と対向するように配置された現像ローラ１１４を有し、現像ローラ１１４によって感光体ドラム３の表面にトナーを供給して、感光体ドラム３の表面に形成された静電潜像を現像（顕像化）する装置である。
【００３９】
図２に示すように、現像装置２は、現像槽１１１、感光体ドラム３に二成分現像剤を供給する現像ローラ１１４、現像槽カバー１１５、仕切り板１１７、現像剤の搬送部材（１１２，１１３）、ドクターブレード１１６、トナー濃度検知センサ１１９などを備える。
【００４０】
現像槽１１１は、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤（二成分現像剤）を収容する槽である。
この現像槽１１１の内部には、図２に示すような位置に、現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３、現像槽カバー１１５、ドクターブレード１１６、トナー濃度検知センサ１１９が配置される。
この発明で利用される現像剤に含まれるキャリアは、磁性を有する磁性キャリアであり、たとえば、フェライトキャリアが用いられる。
【００４１】
（現像槽の内部構成）
図２において、現像槽１１１の内部は、現像ローラ１１４の軸心方向と平行な方向（図２の紙面に垂直な方向）に延伸した仕切り板１１７によって、水平方向の左右に２つの部屋に区分けされている。２つの部屋のうちの右側の部屋が第１現像剤搬送路Ｐであり、左側の部屋が第２現像剤搬送路Ｑである。
この２つの搬送路（Ｐ，Ｑ）は、対になって二成分現像剤を循環搬送する。
２つの搬送路は並行に配置されることが好ましい。
【００４２】
また、図３に示すように、第１現像剤搬送路Ｐと第２現像剤搬送路Ｑとは、互いに並行した細長い通路であるが、現像剤を搬送する方向が逆であり、第１現像剤搬送路Ｐ内の下流側（図３の右端）にある二成分現像剤を第２現像剤搬送路Ｑへと導く第１連通路ａと、第２現像剤搬送路Ｑ内の下流側（図３の左端）にある二成分現像剤を第１現像剤搬送路Ｐへと導く第２連通路ｂとを設ける。
【００４３】
よって、図３の紙面の左右方向に細長い第１および第２現像剤搬送路Ｐ、Ｑと、２つの搬送路の両側に形成され、紙面の上下方向に現像剤を搬送する第１および第２連通路ａ、ｂとによって、１つの環状現像剤搬送路が形成されている。
また、図２に示すように、現像槽１１１の鉛直方向下部の底面は、第１および第２現像剤搬送路Ｐ、Ｑをそれぞれ構成する半円筒状の内壁面を有している。
【００４４】
また、第２現像剤搬送路Ｑの側壁と、現像槽カバー１１５の図２の左側下端縁との間に、現像ローラ１１４を配置する開口部を有している。
図２において、第１現像剤搬送路Ｐの内部には、回転自在に設けられた第１搬送部材１１２が配置され、第２現像剤搬送路Ｑの内部には、回転自在に設けられた第２搬送部材１１３が配置される。これらの搬送部材（１１２、１１３）によって、二成分現像剤は一方向に搬送される。
２つの搬送部材（１１２，１１３）の回転軸（１１２ａ，１１３ａ）は、互いに並行に所定の間隔をあけて配置される。
【００４５】
（現像ローラ）
また、現像ローラ１１４は、第２現像剤搬送路Ｑのある左側の部屋の上方部に形成された開口部に、回転可能に、かつ感光体ドラムとの間に所定の現像ニップ部Ｎを持って配置される。
現像ローラ１１４は、図示しない駆動手段によって軸心回りの矢印方向に回転駆動するマグネットローラであり、第２現像剤搬送路Ｑ内の二成分現像剤を担持して、感光体ドラム３に供給する。
図示しない電源から現像バイアス電圧が印加されることにより、感光体ドラム３の表面の静電潜像にトナーを付着させて現像する。
感光体ドラム３に供給された現像剤は、現像ローラ１１４の表面から剥離した後、第２現像剤搬送路Ｑの中に落下する。
【００４６】
（ドクターブレード）
図２に示すように、ドクターブレード１１６は、現像ローラ１１４の軸線方向に平行に延びる長方形の板状部材であって、その下端は現像槽１１１の開口部の下端縁に固定され、かつその上端１１６ａは現像ローラ１１４の表面に対して所定の間隙を保って離間している。ドクターブレード１１６の材料としては、例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂等が挙げられる。
また、図２に示すように、現像槽１１１は、その上壁を構成する取り外し可能な現像槽カバー１１５を有している。
この現像槽カバー１１５には、第１現像剤搬送路Ｐにおける現像剤搬送方向（図４の矢印Ｘ方向）の上流側に、未使用のトナーを補給するためのトナー補給口１１５ａが形成されている（図３、図４参照）。
【００４７】
（トナー濃度検知センサ）
トナー濃度検知センサ１１９は、図２に示すように、第２搬送部材１１３の鉛直下方であって、現像槽１１１の半円筒状内壁面に装着されている。
また、第２現像剤搬送路Ｑの略中央部に配置され、第２現像剤搬送路Ｑの中の現像剤と接触するように、そのセンサ面が、第２現像剤搬送路Ｑの内部に露出している。
トナー濃度検知センサ１１９は、図示しないトナー濃度制御部に電気的に接続される。      
【００４８】
トナー濃度制御部は、トナー濃度検知センサ１１９が検知するトナー濃度測定値に応じて、後述するトナー補給装置２２（図７と図８参照）のトナー排出部材１２２を回転駆動させ、トナー排出口１２３からトナーを排出して、現像装置２の第１現像剤搬送路Ｐ内に、トナーを供給するように制御する。
トナー濃度制御部が、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されたトナー濃度測定値がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナー排出部材１２２を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送信し、トナー排出部材１２２を回転させる。
【００４９】
トナー濃度検知センサ１１９としては、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサ等の一般的なトナー濃度検知センサを使用することができる。ただし、感度の観点から、透磁率検知センサが好ましい。
透磁率検知センサ（トナー濃度検知センサ１１９）には図示しない電源が接続される。
この電源は、透磁率検知センサを駆動させるための駆動電圧およびトナー濃度の検知結果をトナー濃度制御部に出力するための制御電圧を、透磁率検知センサに印加する。電源による透磁率検知センサへの電圧の印加は、トナー濃度制御部によって制御される。
【００５０】
透磁率検知センサは、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサであり、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧を印加して用いられる。
このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＤＫ社製の商品名ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ、ＴＳ−Ｋなどが挙げられる。
【００５１】
第１搬送部材１１２は、第１回転軸１１２ａと、第１回転軸１１２ａに固定される第１螺旋羽根１１２ｂと、現像槽１１１の壁面から外部に突出（延伸）された第１回転軸１１２ａの一方の端部に設けられる第１受動ギア１１２ｃと、第１受動ギア１１２ｃに隣接して第１回転軸に固定配置される第１プーリ１１２ｄとを備える。
また、第２搬送部材１１３は、第２回転軸１１３ａと、第２回転軸１１３ａに固定される第２螺旋羽根１１３ｂと、現像槽１１１の壁面から外部に突出（延伸）された第２回転軸１１３ａの一方の端部に設けられる第２受動ギア１１３ｃと、第２受動ギア１１３ｃに隣接して第２回転軸に固定配置される第２プーリ１１３ｄとを備える。
さらに、現像槽外部において、第１回転軸１１２ａと第２回転軸１１３ａのプーリの部分に架橋された回転軸撓み防止ベルト１１８を備える。
ここで、架橋とは、２つのプーリ（１１２ｄ、１１３ｄ）の外周に接するようにベルトをかけわたすことを意味し、巻架（ケンガ）ともいう。
【００５２】
ここで、回転軸、螺旋羽根、受動ギア、プーリは、いずれも剛性の高い材料で形成され、例えば、鉄、ステンレス鋼のような金属で形成されることが好ましい。
また、プーリ（１１２ｄ、１１３ｄ）は、回転軸と同心円の円周を持ち、たとえば直径１０〜１５ｍｍ程度の円柱状部材である。受動ギア（１１２ｃ、１１３ｃ）は、後述する駆動ギア５１と係合する歯車をその表面に備える部材である。プーリと受動ギアとの間隔は短いほど好ましく、例えば、プーリと受動ギアが接するか又は一体部品とするように、プーリは受動ギアに隣接して配置される。
【００５３】
図３および図５に示すように、第１プーリ１１２ｄと第２プーリ１１３ｄには、それぞれの外周に接触するように、回転軸撓み防止ベルト１１８が架橋されている。このベルト１１８を２つのプーリ（１１２ｄ，１１３ｄ）に架橋することにより、第１回転軸１１２ａと第２回転軸１１３ａとの間の距離Ｌが長くなる方向に、２つの搬送部材の回転軸が撓むことを防止できる。
設計時において、第１回転軸１１２ａと第２回転軸１１３ａとの間の距離Ｌを、例えば１５ｍｍとした場合、第１および第２搬送部材（１１２，１１３）の作動時においても、この距離Ｌが常に一定となるように保持できる。
また、プーリ（１１２ｄ，１１３ｄ）は、その外側に架橋されるベルト１１８が空回りすることのないように、プーリのスパンとアライメントが適正であることが好ましく、適正なスパンとアライメントによりベルト１１８が蛇行するのを防止することができる。
【００５４】
たとえば、組み立てた状態（非回転状態）において、第１および第２搬送部材（１１２，１１３）の螺旋羽根と、現像槽の内壁とのすき間が１．０ｍｍ程度であったとすると、金属で形成された搬送部材のたわみの許容量は、１．０ｍｍ以下である。
ベルトを設けない場合は、組立状態（非回転状態）において、回転軸の先端で０．２０ｍｍ程度のたわみが生じるが、この発明のように、ベルト１１８を設けた場合には回転軸のたわみは、０．１０ｍｍ程度に抑えることができる。
従って、ベルトを設けることにより回転軸のたわみがより抑えられるので、回転状態における螺旋羽根と内壁との接触も防止できる。
【００５５】
第１受動ギア１１２ｃと第２受動ギア１１３ｃは、図示しない駆動手段（たとえば、モータ）に連結された回転軸５１ａの先端に取りつけられた駆動ギア５１によって回転駆動される。
図６に示すように、駆動ギア５１は、２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）の間に、駆動ギアと、各受動ギアの互いの歯車どおしが係合するように配置される。駆動ギア５１が、図６のように時計と反対方向に回転した場合、２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）は、どちらも時計と同じ方向に回転させられる。
従って、２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）が回転することにより、図５に示すように、回転軸（１１２ａ，１１３ａ）に架橋されたベルト１１８も、受動ギアと同じ方向に回転する。
また、２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）が上記のように回転した場合、２つの回転軸（１１２ａ，１１３ａ）は、ベルト１１８により距離Ｌが長くなる方向の撓みが制限された状態で、受動ギアと同じ方向に回転する。
【００５６】
さらに、第１回転軸１１２ａが回転することにより、この回転軸に固定された第１螺旋羽根１１２ｂも回転させられ、第１現像剤搬送路Ｐの中にある現像剤は、図３に示す矢印のＸ方向に搬送される。
一方、第２回転軸１１３ａが回転することにより、この回転軸に固定された第２螺旋羽根１１３ｂも回転させられ、第２現像剤搬送路Ｑの中にある現像剤は、図３に示す矢印のＹ方向に搬送される。
【００５７】
ここで、図６に示すように、２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）の間には、駆動ギア５１が配置されているので、受動ギアどおしの間の距離、すなわち２つの回転軸（１１２ａ，１１３ａ）の間の距離Ｌが小さくなる方向に撓むことが防止される。
また、上記したように、ベルト１１８が２つのプーリ（１１２ｄ，１１３ｄ）の外側に架橋されているので、２つの回転軸（１１２ａ，１１３ａ）の間の距離Ｌが大きくなる方向に搬送部材が撓むことが防止される。
【００５８】
図３に示すように２つの受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）と、この受動ギアに隣接するプーリ（１１２ｄ，１１３ｄ）の部分で、２つの回転軸（１１２ａ，１１３ａ）の間の距離Ｌが一定に保たれるので、２つの搬送路（１１２，１１３）の内部の螺旋羽根（１１２ｂ，１１３ｂ）が固定された領域の回転軸の間の距離もほぼ一定に保たれ、螺旋羽根が現像槽の内壁と接触することを防止できる。
従って、螺旋羽根と内壁との接触が防止できるので、搬送路内のトナーが凝集するのを防止できる。
また、図３に示すような２つの搬送部材を受動ギアを用いて回転させる機構では、回転軸の撓みの原因となる力を受けるのは受動ギアである。
したがって、ベルト１１８を架橋するプーリ（１１２ｄ，１１３ｄ）と、上記の力を受ける受動ギア（１１２ｃ，１１３ｃ）を隣接する位置に配置しているので、撓み防止効果をより高めることができる。
【００５９】
＜トナー補給装置の構成＞
図７に、この発明の現像装置におけるトナー補給装置の一実施例の概略断面図を示す。図８に、図７に示すトナー補給装置のトナー排出口周辺のＥ−Ｅ´線断面矢視図を示す。
図７と図８に示すように、トナー補給装置２２は、トナー排出口１２３を有するトナー収容容器１２１と、トナー攪拌部材１２５と、トナー排出部材１２２とを備え、その容器内部に未使用のトナーが収容される。
トナー補給装置２２は、図１に示すように、現像装置２の現像槽１１１の上方に配置されており、そのトナー排出口１２３と、現像装置２のトナー補給口１１５ａとが、トナー搬送パイプ１０２を介して接続されている（図４，図７参照）。トナー収容容器１２１は、内部空間を有するほぼ半円筒状の容器部材であり、半円筒状部分の周方向の横位置にトナー排出口１２３が配置されている。
【００６０】
トナー攪拌部材１２５は、トナー収容容器１２１の半円筒状部分の略中央位置に回転可能に配置されており、トナー排出部材１２２はトナー排出口１２３の上方近傍位置に回転可能に配置されている。
トナー攪拌部材１２５は、回転軸１２５ａを中心に回転する板状部材であり、回転軸１２５ａから離間した両側先端には、可撓性を有する樹脂製（例えば、ポリエチレンテレフタレート）からなるシート状のトナー汲み上げ部材１２５ｂを有している。なお、回転軸１２５ａは、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に回転可能に支持されており、その一端は前記側壁を貫通し、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合するギアがその一端に固定されている。
【００６１】
トナー攪拌部材１２５は、そのトナー汲み上げ部材１２５ｂがトナー排出口１２３に対して下方から上方へ向って回転することにより、トナー収容容器１２１内に収容されるトナーを攪拌しながら汲み上げてトナー排出部材１２２へ搬送する。
このとき、トナー汲み上げ部材１２５ｂは、その可撓性によって、トナー収容容器１２１の内壁に沿って摺動して変形しつつ回転し、トナーをトナー排出部材１２２側に供給する。
【００６２】
トナー排出部材１２２とトナー攪拌部材１２５との間には、隔壁１２４が設けられる。これによって、トナー攪拌部材１２５によって汲み上げられたトナーがトナー排出部材１２２の周辺に適量のトナーを保持できるようになる。
【００６３】
トナー排出部材１２２は、トナー収容容器１２１内のトナーをトナー排出口１２３から現像槽１１１に供給するもので、図８に示すように、トナー収容容器１２１の長手方向両側の側壁に両端が回転可能に支持された回転軸１２２ｂと、回転軸１２２ｂの外周面に固定された螺旋羽根１２２ａと、トナー収容容器１２１の前記側壁を貫通した回転軸１２２ｂの一端に固定されたギア１２２ｃとで構成されている。ギア１２２ｃは、図示しない駆動手段の駆動ギアと噛合している。
【００６４】
トナー収容容器１２１において、トナー排出口１２３は、螺旋羽根１２２ａのギア１２２ｃとは反対側の一端側に配置されている。
トナー排出部材１２２が回転することにより、トナー排出部材１２２側に供給されたトナーは、螺旋羽根１２２ａによってトナー排出口１２３側に向けて搬送され、トナー排出口１２３からトナー搬送パイプ１０２を介して現像装置２の現像槽１１１内へ供給される。
【００６５】
＜現像装置における現像剤の搬送動作の説明＞
画像形成装置の現像工程においては、図２、図５、図６に示すように、現像装置２の現像ローラ１１４、第１搬送部材１１２、第２搬送部材１１３を、それぞれ図２に示す矢印の方向に回転させる。
これらの部材の回転により、第１現像剤搬送路Ｐに存在する現像剤が、第１搬送部材１１２の螺旋羽根１１２ｂによって図３および図４の矢印Ｘ方向に搬送される。これと同時に、第２現像剤搬送路Ｑ内にある現像剤が、第２搬送部材１１３の螺旋羽根１１３ｂによって図３の矢印Ｙ方向に搬送される。
【００６６】
これらの搬送動作と同時に、第１現像剤搬送路Ｐの下流側に搬送された現像剤は、図３に示す第１連通路ａを通って第２現像剤搬送路Ｑへ送られると共に、第２現像剤搬送路Ｑ内の下流側に搬送された現像剤は、第２連通路ｂを通って、第１現像剤搬送路Ｐへと送られる。
また、第２現像剤搬送路Ｑ内を移動する現像剤の一部は現像ローラ１１４に供給される。
現像ローラ１１４に供給される現像剤は、ドクターブレード１１６によって現像ローラ１１４の外周面に均一な所定厚みの現像剤層となって感光体ドラム３へ送られ、この現像剤層から一部のトナーが感光体ドラム３へ供給される。
感光体ドラム３の静電潜像が現像された後、現像ローラ１１４の表面に残った現像剤は、第２現像剤搬送路Ｑ内に落下する。
【００６７】
現像剤のトナー濃度は、トナー濃度検知センサ１１９によって検知されているため、第２現像剤搬送路Ｑ内のトナー濃度が所定値以下となると、トナー補給装置２２から、第２連通路ｂ近傍である第１現像剤搬送路Ｐの上流側の現像剤の上に、未使用の新しいトナーが補給される。
このように、第２連通路ｂ近傍の第１現像剤搬送路Ｐにおいて、トナー濃度が低下した二成分現像剤に、新たなトナーが補給されることになる。
【符号の説明】
【００６８】
１    露光装置（露光ユニット）
２    現像装置
３    感光体ドラム
４    クリーナユニット
５    帯電装置（帯電器）
６    中間転写ローラ
７    中間転写ベルト
８    転写装置（中間転写ベルトユニット）
９    中間転写ベルトクリーニングユニット
１０    給紙トレイ
１１    転写ローラ
１２    定着装置（定着ユニット）
１４    レジストローラ
１５    排紙トレイ
１６    ピックアップローラ
２０    手差しトレイ
２２    トナー補給装置
２５    搬送ローラ
５１    駆動ギア
５１ａ  回転軸
７１    中間転写ベルト駆動ローラ
７２    中間転写ベルト従動ローラ
８１    ヒートローラ
８２    加圧ローラ
１００    画像形成装置
１０２    トナー搬送パイプ
１１１    現像槽
１１２    第１搬送部材
１１２ａ  第１回転軸
１１２ｂ  第１螺旋羽根
１１２ｃ  第１受動ギア
１１２ｄ  第１プーリ
１１３    第２搬送部材
１１３ａ  第２回転軸
１１３ｂ  第２螺旋羽根
１１３ｃ  第２受動ギア
１１３ｄ  第２プーリ
１１４    現像ローラ
１１５    現像槽カバー
１１５ａ  トナー補給口
１１６    ドクターブレード
１１６ａ  上端
１１７    仕切り板
１１８    回転軸撓み防止ベルト
１１９    トナー濃度検知センサ
Ｐ        第１現像剤搬送路
Ｑ        第２現像剤搬送路
ａ        第１連通路
ｂ        第２連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005298171.tif 000006
【図６】
0005298171.tif 000007
【図７】
0005298171.tif 000008
【図８】
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